Учёные нашли новые лекарства в токсичных птицах
Бактерии — ценный источник для открытия природных соединений, которые могут быть использованы для разработки новых лекарств. Исследовательская группа из HIPS идентифицировала два новых класса биологически активных веществ с антимикробными свойствами из бактерий, живущих в симбиозе с ядовитой птицей.
Эта стратегия и обнаруженные вещества открывают перспективные пути для разработки новых противомикробных средств, особенно против устойчивых к антибиотикам патогенов. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Новогвинейская птица регентный свистун (Pachycephala schlegelii) носит в своём чёрно-жёлтом оперении батрахотоксин — мощный нейротоксин, который также используют ядовитые лягушки-древолазы для защиты от хищников. Этот токсин птицы не производят сами, а получают с пищей.
Исследователи из Института фармацевтических исследований Гельмгольца в Саарланде (HIPS) вместе с международными партнёрами обнаружили, что в оперении регентного свистуна есть и другие вещества, защищающие его от заражения нежелательными микроорганизмами.
В отличие от батрахотоксина, эти вещества не поступают с пищей, а производятся бактериями, живущими в симбиозе с птицей.
Международная команда под руководством Кристин Бемельманс, руководителя отдела в HIPS и профессора Саарландского университета, выделила эти бактерии рода Amycolatopsis из секрета так называемой кисточковой железы — кожной железы птицы. В этих бактериях учёные обнаружили ранее неизвестные биологически активные вещества, включая два новых класса природных соединений: пахицефаламиды и демигвизины.
«Открытие этих ранее неизвестных молекул из микробиома птицы иллюстрирует огромный потенциал, который симбиотические отношения предлагают для идентификации новых природных продуктов», — объясняет Елена Зайбель, первый автор исследования.
Природные продукты, обнаруженные таким образом, не только помогают лучше понять взаимодействие между организмами, но и могут способствовать разработке новых противомикробных средств.
С помощью исследований совместного культивирования и клеточных анализов учёные показали, что вещества, производимые бактериями в кисточковой железе, обладают антимикробным действием. В частности, новые соединения действуют против кератинолитических бактерий и грибков, атакующих кожу и перья птиц.
«Наша работа наглядно демонстрирует, что идентификация новых биологически активных природных продуктов из микробных сообществ — многообещающий источник для открытия инновационных противомикробных средств», — объясняет Бемельманс.
С помощью комбинации генетического и структурного анализа команда смогла расшифровать генетические "чертежи", ответственные за производство этих природных продуктов, и подтвердить их происхождение в симбиотических отношениях между птицей и бактерией.
«Раскрывая потенциал микроорганизмов в симбиотических сообществах, мы можем разрабатывать новые терапевтические подходы для борьбы с инфекциями и противостоять глобальной проблеме устойчивости», — говорит Бемельманс.